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文章编号： 中图分类号： 文献标志码： 学科分类号： 多相无刷励磁系统旋转整流器故障检测新方法 刘为群 吴 龙 牟 伟 New modeth of fault detection for Rotary Rectifier of Multi-Phase Brushless Excitation System LIU Wei-qun，WU Long，MU Wei ABSTRACT: The solutions of fault detection for rotary rectifier in multi-phase brushless excitation system are always technical difficulties, and there is a lack of perfect solutions at present. Based on theoretical analysis and simulation results, the appropriate fault characteristics of rotary rectifier are selected and the valid detection criterion is applied in the new researched fault detector which effectively identified the open-circuit fault status of rotary rectifier in the field test at power plant, so the more effective solutions for fault detection are supplied. Using this techology the dead-zone of the relay protection for rotary rectifier fault will be Eliminated and the technical support on safety of brushless excitation system can be provided. KEY WORDS：brushless excitation; rotary rectifier; fault characteristics; fault diagnosis; 摘要：多相无刷励磁系统旋转整流器的故障检测一直以来是个技术难题，没有很好地解决方案，本文以理论分析和仿真计算结果为指导，选定合适的故障特征量，设定合理的故障判据，开发了旋转整流器的故障检测装置，在现场试验中能够准确判断旋转整流器的一相开路、两相开路故障，为多相无刷励磁系统旋转整流器故障诊断提供了一种更加有效的解决方案，使用该装置能够消除现有的旋转无刷励磁系统故障检测的死区，为无刷励磁系统的安全运行提供技术保障。 关键词：无刷励磁；旋转整流器；故障特征；故障诊断； 1 引言 无刷励磁系统因为交流励磁机电枢、整流器、发电机转子同步旋转，相互间相对静止，避免了静止励磁系统所使用的碳刷，对于特大容量机组，励磁容量特别大时，因没有碳刷，在可靠性、可维护性等等多方面存在着优点和优势。但由于整流二极管处于高速旋转状态，在实际运行中二极管的损坏时有发生。一般的，当发生一相开路故障，因励磁系统的冗余量，励磁机仍能给主发电机提供正常的励磁电流，但如果任故障继续发展，比如发展到两相开路，甚至更多相开路，将会造成其他二极管的过负荷，严重影响主发电机的正常安全运行，造成严重的后果[1][2]。因此对旋转整流二极管故障的检测十分必要，而且十分重要。 2 旋转整流二极管故障检测的现状 因为旋转整流二极管随励磁机电枢绕组一同旋转，难以直接配置传感器进行监视，对其故障的检测十分困难。目前，判断旋转整流二极管故障的常规方法主要有两种：突变量检测方法和脉冲计数方法。突变量检测方法通常采用检测故障旋转整流二极管电流的突变量对电机铁芯磁通的影响，检测出铁芯磁通的突变量，从而判断旋转整流二极管故障，这种方法适用范围小，对于多相整流旋转二极管，由于相数较多，当某一相故障时，对电机铁芯磁通影响较小，通常无法区分故障工况引起的磁通变化与励磁电流正常调节引起的磁通变化，因而无法正确判断旋转整流二极管故障；脉冲计数方法采用在电机底座上安装感应器，旋转整流二极管支路有电流流过且旋转经过感应器时，在感应器中感生脉冲波形，对感应器的脉冲进行计数，从而判断出旋转二极管故障后没有电流流过的情况的发生。因为感应器稳定性差，包括感应器受碰撞而移位导致测量不准确，感应器（霍尔器件）本身受油